KR20100056405A - 통신 장치 및 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

클럭 에러들을 제거하는 통신 장치 및 통신 방법이 제공된다. 둘 이상의 유형의 클럭 신호들이 함께 이용되는 통신 장치 내의 특정 연속 회로들에 대하여 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호들이 이용된다. 바람직하게는 특정 연속 회로들은, 특정 신호들을 수신 및 송신하도록 구성된 수신 기능 유닛; ONU들을 식별하기 위한 LLID들을 할당한 후 MPCP 프레임들을 출력하도록 구성된 MPCP 기능 유닛; 수신 기능 유닛으로부터의 출력 신호 및 MPCP 기능 유닛으로부터의 출력 신호를 단일 출력 신호로 변환하도록 구성된 신호 선택 유닛; 상기 특정 신호들을 분기하도록 구성된 분기 기능 유닛; 및 상기 특정 신호들을 송신하도록 구성된 제1 및 제2 송신 기능 유닛을 포함한다.
Figure P1020090111528
ONU, 송신 처리 유닛, 수신 처리 유닛, MPCP 기능 유닛, 분기 기능 유닛, 신호 선택 유닛

Description

통신 장치 및 통신 방법{COMMUNICATION DEVICE AND COMMUNICATION METHOD}
본 출원은 2008년 11월 19일자 출원된 일본 특허 출원 제2008-295191호에 기초하여 우선권을 주장한다. 그 개시는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 통신 장치 및 통신 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 PON 시스템에서 OLT(optical line terminal)로서 이용하기에 적합한 통신 장치에 관한 것이다.
PON(Passive Optical Network) 시스템은 복수의 사용자들이 마스터 스테이션(master station)과 전신주 등에 설치된 광파워 분할기(optical power splitter)(광커플러) 간을 연결하는 단일의 광섬유를 공유하도록 해주어, 비용을 절감하는 것을 가능하게 한다. 따라서, PON 시스템은 FTTH(fiber to the home) 및 FTTB(fiber to the building) 등의 액세스 네트워크들에서 채용된다.
도 1은 스테이션에 설치된 OLT(10), 사업 점포들(business premises) 또는 가정에 설치된 가입자 수에 대응하는 n개의 ONU들(optical network units)(A-1 내지 A-n), 광파워 분할기(20), OLT와 광파워 분할기 간을 연결하는 광섬유(30), 광 파워 분할기와 각각의 ONU들 간을 연결하는 분기 광섬유들(40-1 내지 40-n)을 포함하는 PON 시스템을 도시한다.
PON 시스템이 이더넷 시스템, 구체적으로 1GE-PON(Gigabit Ethernet(등록 상표) Passive Optical Network)(또는 EPON) 시스템인 경우, 시스템은 각각 λ1, λ2의 파장들을 갖는 광들 상에 프레임들을 중첩시킴으로써 OLT로부터의 1 Gbps 다운링크 및 OLT로의 1 Gbps 업링크의 속도로 이더넷 프레임들을 송신할 수 있다. 다운링크에서, OLT(10)의 송신 처리 유닛(50)으로부터의 신호는 광모듈(optical module, 70)의 E/O(electro-optic) 변환 요소를 이용하여 파장 λ1을 갖는 광을 변조함으로써 광신호로 변환되고, WDM 요소(wavelength division multiplexing element, 76)를 통해 광섬유(30)에 제공된다. 광섬유(30)를 통해 전파된 광은 광파워 분할기(20)에 의해 광섬유들(40-1 내지 40-n)로 분할된다. 분할된 광 빔들은 ONU들(A-1 내지 A-n)에 제공되고 각각의 ONU들의 광모듈들 내에서 O/E(opto-electric) 변환기들에 의해 전기 신호들로 변환된다.
업링크에서, ONU들은 파장 λ2를 갖는 광을, OLT에 의해 지정된 타이밍에서 1Gbps의 속도로 변조한다. 변조된 광들은 광섬유들(40-1 내지 40-n), 각각의 변조된 광들이 결합되는 광파워 분할기(20)를 통과한다. 결합된 광 빔은 광섬유(30)를 통하여 이동하고 WDM 요소(76)에 의해 분리된다. 분리된 광은 광모듈(80)의 O/E(opto-electric) 변환 요소에 제공되어 전기 신호로 변환된다. 전기 신호는 수신 처리 유닛(60)에 제공된다.
이더넷 기술의 발전은 신호 송신 속도의 추가적인 증가를 가능하게 하였다. 따라서, 10 Gbps로 동작하는 10GE-PON(또는 EPON) 시스템을 새로 설치함으로써 향상된 서비스들이 제공될 수 있다. 그러나, 1GE-PON 시스템 등의 PON 시스템이 이미 존재하는 상황을 고려하면, 시스템 비용면에서뿐만 아니라 사용자들에게 이용 가능한 서비스들의 다양성의 관점에서, 완전히 새로운 PON 시스템을 셋업하는 것은 덜 바람직할 것이다. 즉, 기존의 1GE-PON 시스템과 10GE-PON 시스템을 통합하여, 기존의 서비스들만 받기를 원하는 사용자들은 종래의 속도로 서비스들을 제공받는 반면, 고속 서비스들을 받기를 원하는 사용자들은 더 빠른 속도로 서비스들을 제공받게 되는 것이 더욱 바람직하다.
도 2는 도 1의 1GE-PON 시스템과 10 Gbps의 다운링크 속도를 갖는 10GE-PON 시스템이 통합되는 시스템을 개략적으로 도시한다. 도 2에서, 도 1과 동일한 구성요소들은 동일한 참조부호들이 할당된다. 도 2에 도시된 시스템은 10GE-PON 시스템을 위한 ONU들(B-1 내지 B-m) 및 이 ONU들과 광파워 분할기(20) 간을 연결하는 분기 광섬유들(90-1 내지 90-m)을 추가로 포함한다. OLT(10)는 광모듈(71), 및 WDM 요소(78)를 추가적으로 포함한다. 송신 처리 유닛(50-1)은 1 Gbps 프레임들 이외에 10 Gbps 프레임들을 송신할 수 있도록 설계된다. 광모듈(71)은 파장 λ3를 갖는 광을 10 Gbps로 변조시키고 광신호들을 WDM 요소(78)에 제공한다. WDM 요소(78)에서, 광신호는 파장 λ1을 가지며 1-Gbps 신호와 중첩된, 광모듈(70)로부터 송신된 광신호와 멀티플렉싱된다. 멀티플렉싱된 광신호는 WDM 요소(76)를 더 통과하여 광섬유(30)에 커플링된다. 이어서, 광신호는 광섬유(30)를 통과하고 광파워 분할기(20)에 의해 분할되며 분기 광섬유들(40-1 내지 40-n 및 90-1 내지 90-m)에 분배된다. ONU들(B-1 내지 B-m)은 파장 λ3을 갖는 광을 수신할 수 있고 10 Gbps 프레임들을 수신할 수 있다.
각각의 ONU들로부터의 업링크에서, 1-Gbps 신호는 분기 광섬유들, 광파워 분할기(20), 및 광섬유(30)을 경유하고, WDM 요소(76)에 들어가서, 광모듈(80)에 의해 수신되는 파장 λ2를 갖는 광에 의해 운반된다.
도 3에 도시된 구조는 예를 들어 1GE-PON 및 10GE-PON 시스템들을 함께 포함하는 시스템에서의 OLT 송신 처리 유닛의 일부의 구성으로서 생각할 수 있다. 도 3의 송신 처리 유닛(50-1-1)은 수신 기능 유닛(107), 분기 기능 유닛(108), 1G 선택 유닛(112), 1G MPCP(Multiple Point Control Protocol) 기능 유닛(110), 1G 송신 기능 유닛(114), 10G 신호 선택 유닛(111), 10G MPCP 기능 유닛(109), 10G 송신 기능 유닛(113)을 포함한다. 기능 유닛들에 접두어로 표시된 1G 또는 10G는 1 Gbps 또는 10 Gbps 사용을 위한 기능 유닛을 나타낸다.
1G 송신 기능 유닛(114) 및 10G 송신 기능 유닛(113)으로부터 송신된 1 Gbps 및 10 Gbps 전기 신호들은, 각각에 대응하여 제공된 광모듈들(70 및 71)에 의해 시리얼 신호들(serial signals))로 각각 변환된다. 그 후, 이 비트-레이트(bit-rate) 신호들은 WDM 요소들(78 및 76)을 경유하여 광섬유로 송신되고 ONU들에 분배되는 광신호들 λ1 및 λ3에 중첩된다.
수신 기능 유닛(107)은 IEEE 802.3ae에 의해 규정된 XGMII(Gigabit Media Independent Interface)에서 스테이션 내의 신호 생성 유닛(비도시)으로부터 10G 및 1G 신호들을 수신한다. 구체적으로, 수신 기능 유닛(107)은 156.25 MHz 클럭 속도에서 64-비트 폭의 MAC 프레임(64-bit wide MAC frame) 데이터를 수신하고 각각의 ONU에 대한 식별자, 또는 LLID(logical link identifier)를 설정한다. 그 후, 수신 기능 유닛(107)은 동일한 클럭 속도로 버퍼로부터 데이터를 판독하고, 분기 기능 유닛(108)에 EPON 섹션에 대한 이더넷 MAC 프레임들과 동일한 데이터 폭을 갖는 데이터를 출력한다. 분기 기능 유닛(108)은 156.25 MHz 클럭 속도로 64-비트 폭의 MAC 프레임들을 수신한다. 그 후, 분기 기능 유닛(108)은 프레임들을 1GE-PON 시스템에 대한 프레임들 및 10GE-PON 시스템에 대한 프레임들로 소팅(sort)한다. 이것은 분기 기능 유닛이 1GE-PON 시스템 및 10GE-PON 시스템의 각각에 대한 LLID 리스트를 갖고 있다는 것을 의미한다.
소팅은 LLID 리스트들에 따라 수행된다. 수신된 MAC 프레임들이 1GE-PON 시스템에 가입하는 사용자를 위한 것이라면, 거기에 부가된 LLID를 갖는 프레임들이 125 MHz 클럭 속도로 1G 신호 선택 유닛(112)에 출력된다. 수신된 MAC 프레임들이 10GE-PON 시스템에 가입하는 사용자를 위한 것이라면, 64-비트 폭의 MAC 프레임들이 156.25 MHz 클럭 속도로 10G 신호 선택 유닛(111)에 출력된다. 1G 신호 선택 유닛(112)은 125 MHz 클럭 속도로 분기 기능 유닛으로부터의 프레임들을 처리하고, 그들을 선택적으로 송신한다. 또한, 신호 선택 유닛은 1G-MPCP(multi-point control protocol) 기능 유닛(110)에 의해 125 MHz 클럭 속도로 출력된 8-비트 폭의 MPCP 프레임들을 125 MHz 클럭 속도로 처리하고 이들을 선택적으로 송신한다. MPCP 프로토콜은 IEEE 802.3ah에 의해 정의되며, MAC 프레임들의 송신 타이밍을 제어하기 위한 프로토콜이다.
EPON(Ethernet PON) 시스템에서, 광섬유는 단일의 OLT 및 복수의 ONU들에 의해 공유된다. ONU들을 식별하기 위하여, OLT는 논리적 식별(logical identification)을 위한 논리적 링크 식별자 LLID(logical link ID)를 ONU들의 각각에 할당하고, LLID들을 기초로 이더넷 MAC 프레임들의 송신 및 수신을 제어한다. MPCP 기능 유닛(110)은 OLT의 제어하에 ONU를 새로 등록하기 위한 발견(discovery) 처리, ONU로의 거리를 측정하고 타이밍을 조정하기 위한 범위 타이밍(range timing) 처리, ONU로부터 OLT로의 통신에 대한 요구를 위한 리포트 처리, 및 ONU에 송신 타이밍을 통지하기 위한 게이트 처리를 위한 제어 정보를 포함하는 프레임을 출력한다. 이러한 제어 정보의 수신 및 송신을 위해 MPCP 프레임들이 이용된다.
1G MPCP 기능 유닛(110)은 125 MHz 클럭 속도로 8-비트 폭의 MPCP 프레임들을 송신한다. 1G 신호 선택 유닛(112)은 분기 기능 유닛(108) 및 1G MPCP 기능 유닛으로부터 프레임들을 선택한다. 제어 정보로서 기능하는 MPCP 프레임들은 더 높은 우선순위 레벨을 가지며, 출력되는 MPCP 프레임이 없는 경우 수신 기능 유닛으로부터 수신된 컨텐츠 정보 프레임들이 선택된다. 125 MHz로 1G 신호 선택 유닛(112)에 의해 처리된 8-비트 폭의 신호들은 125 MHz 클럭 속도로 수신되고 1G 송신 기능 유닛(114)에 의해 125 MHz 클럭 속도로 송신된다. 그 후, 신호들은 도 2에 도시된 광모듈(70)에 제공된다.
한편, 10G 신호 선택 유닛(111)은 156.25 MHz 클럭 속도로 분기 기능 유닛(108)에 의해 송신된 64-비트 폭의 MAC 프레임들 및 156.25 MHz 클럭 속도로 10G MPCP 기능 유닛(109)에 의해 처리된 64-비트 폭의 MPCP 프레임들을 선택한다. 프 레임들은 156.25 MHz 클럭 속도로 10G 신호 선택 유닛(111)에 의해 처리되고 10G 송신 기능 유닛(113)에 송신된다. 10G 송신 기능 유닛은 156.25 MHz 클럭 속도로 신호 선택 유닛(111)으로부터 프레임들을 수신하고, 동일한 클럭 속도로 프레임들을 송신한다. 출력 프레임들은 광모듈(71)에 제공되고, 10 Gbps 시리얼 신호들로 변환된다. 시리얼 신호들은 E/O 변환 요소에 의해 파장 λ3을 갖는 광에 의해 운반되어 ONU들에 전달된다.
도 3에 도시된 관련기술에 따른 송신 처리 유닛에서, 156.25 MHz 클럭 속도로 XGMII로부터 제공된 신호들을 수신하고, 신호들을 1 Gbps 서비스에 가입하고 있는 ONU들 및 10 Gbps 서비스에 가입하고 있는 ONU들에 분할하고 분배시키는 처리 단계들은, 각각 125 MHz 및 156.25 MHz 클럭 속도들에서 패러렐 신호 처리(parallel signal processing)함으로써 수행된다. 수신 기능 유닛과 송신 기능 유닛 사이에 상이한 주파수들을 갖는 2개의 상이한 유형의 오실레이터들이 이용된다. 특히, 상이한 클럭 주파수들을 갖는 클럭 오실레이터들이 분기 기능 유닛에서 이용된다. 이것은 클럭들 사이에서 발생하는 에러를 흡수하기 위한 회로의 제공을 필요로 하여, 복잡한 회로 구성을 유발한다.
다음의 세 개의 특허 문헌들은, 예를 들어, PON 시스템을 개시한다.
일본 특허공개 제2008-54244호(특허 문헌 1)는 단일 파장 광과 연관된 복수의 비트 레이트들에서 프레임들의 업링크 및 다운링크 송신을 가능하게 하기 위하여, 비트 레이트들 간의 차이들에 따라 프레임 프리앰블들의 길이들을 변화시킴으로써 프레임들이 구별되는 복수의 비트 레이트들을 함께 이용하는 PON 시스템에 관 련된 기술을 개시한다.
일본 특허공개 제2008-61093호(특허 문헌 2)는 1GbE(Gigbit Ethernet) 시스템 및 10GbE 시스템이 함께 통합되고, 단일 파장 광은 1GbE 신호들의 패킷 및 10GbE 신호들의 패킷이 시분할 멀티플렉싱되는 프레임 포맷으로 OLT로부터 ONU들로 송신되는 기술을 개시한다. 이 프레임 포맷은 Ai/ai의 비트 레이트의 프레임 동기화 정보를 포함하는 제1 데이터 영역 및 각각이 Ai의 각각의 비트 레이트들을 가지며 각각의 ONU들에 어드레싱되는 각각의 패킷들이 시분할되는 제2 데이터 영역을 포함하며, 여기에서 ai는, 비트 레이트들 Ai에 대응하여, 각각의 비트 시간 길이 1/Ai에 곱해져 서로 일치하도록 해주는 다수의 값들 중 최소값이다. ONU들의 각각은 ONU에 설정된 비트 레이트 Ai에 대응하는 ai의 비트 레이트로 시분할 멀티플렉싱된 광신호에서 제1 데이터 영역의 컨텐츠들에 대하여 수신 처리를 수행한다. ONU의 각각은 또한 제1 데이터 영역에 포함된 프레임 동기화 정보를 검출하고, 검출된 프레임 동기화 정보에 기초하여, 시분할 멀티플렉싱된 광신호의 제2 데이터 영역의 ONU에 어드레싱된 패킷에 대하여 비트 단위 방식으로 수신 처리를 수행한다.
일본 특허공개 제2008-228160호(특허 문헌 3)는 상이한 비트 레이트들을 함께 이용하는 PON 시스템을 개시한다. 이 PON 시스템에서는, 상이한 비트 레이트들이 함께 이용되고 저속 ONU들에 영향을 미치지 않으면서 고속 ONU들의 최소 수신 레벨이 향상된다. PON 시스템의 OLT에서, 상이한 비트 레이트들을 갖는 데이터가 프레임되며, 프레임된 데이터 스트링은 데이터 스트링의 순서가 변경되지 않으면서 FEC 인코딩 처리를 받는다. 프레임의 말단에 부가된 체크 비트를 갖는 인코딩된 프레임이 송신되어, 수신 데이터는 높은 비트 레이트 서비스를 위한 ONU에서 에러 정정 처리를 받는다.
일본 특허공개 제2003-60624호(특허 문헌 4)는 광배선(optical interconnection) 장치 내의 패러렐 데이터와 클럭 신호들 간의 스큐(skew)를 정정하는 전자 회로를 개시한다.
상기 기술된 본 발명에 관련된 기술들에 따른 OLT들의 송신 처리 유닛들에서는, 156.25 MHz×64의 비트 레이트에서의 10G 다운링크, 및 125 MHz×8의 비트 레이트에서의 1G 다운링크에 대하여 송신 처리가 수행된다. 이것은 상이한 주파수들을 갖는 오실레이터들을 이용하는 구성을 필요로 하며, 이는 아마도 클럭들에서 에러를 유발시킬 것이다. 결과적으로, 이러한 클럭 에러들을 흡수하기 위한 회로가 필요해지므로, 회로 구성이 복잡해진다.
본 발명은 상기 기술된 바와 같이 클럭 에러들을 제거할 수 있는 통신 장치 및 통신 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 둘 이상의 유형의 클럭 신호들을 함께 이용하는 통신 장치를 제공하는데, 여기에서 복수의 특정 연속 회로들(specific consecutive circuits)에 대하여 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호들이 이용된다.
바람직하게는, 특정 연속 회로들은, 특정 신호들을 수신 및 송신하도록 구성된 수신 기능 유닛; ONU들을 식별하기 위한 LLID들을 할당한 후 MPCP 프레임들을 출력하도록 구성된 MPCP 기능 유닛; 수신 기능 유닛으로부터의 출력 신호 및 MPCP 기능 유닛으로부터의 출력 신호를 단일의 출력 신호로 변환하도록 구성된 신호 선택 유닛; 특정 신호들을 분기(branch)하도록 구성된 분기 기능 유닛; 및 특정 신호들을 송신하도록 구성된 제1 및 제2 송신 기능 유닛을 포함한다.
바람직하게는, 제1 유형의 클럭 신호들은 수신 기능 유닛 및 제1 송신 기능 유닛의 수신에 의해 이용되고, 제2 유형의 클럭 신호들은 수신 기능 유닛, MPCP 기능 유닛, 신호 선택 유닛, 및 제2 송신 기능 유닛의 송신에 의해 이용된다.
본 발명은 또한 둘 이상의 유형의 클럭 신호들을 함께 이용하는 통신 장치에 대한 통신 방법을 제공하며, 여기에서는 통신 장치 내의 복수의 특정 연속 회로들은 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호들에 의해 기동된다.
또한, 본 발명은 상이한 속도들을 갖는 복수의 이더넷 PON 시스템들이 함께 통합되어 있는 PON 시스템의 마스터 스테이션에 설치된 광라인 터미널의 송신 처리 유닛을 제공한다. 송신 처리 유닛은, 제1 클럭 속도로 MAC 프레임들을 수신하고, 광 네트워크 유닛들을 식별하기 위한 식별자들을 설정한 후 제2 클럭 속도로 MAC 프레임들을 출력하도록 구성된 수신 기능 유닛, MPCP(multi-point control protocol)에 대하여 요구된 프레임들을 생성하도록 구성된 MPCP 기능 유닛; 수신 기능 유닛으로부터 출력된 프레임들 또는 MPCP 기능 유닛으로부터 출력된 프레임들 중 어느 하나를 선택하기 위한 신호 선택 유닛; 신호 선택 유닛으로부터 수신된 프 레임들을 제1 속도를 갖는 MAC 프레임들 및 제2 속도를 갖는 MAC 프레임들로 변환 및 분기하도록 구성된 분기 기능 유닛; 제1 속도를 갖는 프레임들을 수신하고, 광모듈에 제공될 전기 신호들을 제1 클럭 속도로 송신하도록 구성된 제1 송신 기능 유닛; 및 제2 속도를 갖는 프레임들을 수신하고, 광모듈에 제공될 전기 신호들을 제2 클럭 속도로 송신하도록 구성된 제2 송신 기능 유닛을 포함한다. 수신 기능 유닛의 출력 처리, 제1 송신 기능 유닛의 입력 처리, 제2 송신 기능 유닛의 입력 처리, 신호 선택 유닛의 처리, MPCP 기능 유닛의 처리, 분기 기능 유닛의 처리는 제2 유형의 클럭 신호들을 이용하여 수행된다.
본 발명은 또한 마스터 스테이션에 설치된 OLT(optical line terminal)와 복수의 ONU들(optical network units) 간의 통신을 수행하기 위한 PON 시스템을 제공한다. PON 시스템은 상이한 속도들을 갖는 복수의 이더넷 PON 시스템들을 포함하고, OLT는 통신 처리 유닛을 갖는데, 이 통신 처리 유닛은, 제1 클럭 속도로 MAC 프레임들을 수신하고, 광네트워크 유닛들을 식별하기 위한 식별자들을 설정한 후 MAC 프레임들을 제2 클럭 속도로 출력하도록 구성된 수신 기능 유닛; 광네트워크 유닛들을 식별하기 위한 식별자들을 설정한 후 MPCP(multi-point control protocol)에 대하여 요구된 프레임들을 생성하도록 구성된 MPCP 기능 유닛; 수신 기능 유닛으로부터 출력된 프레임들 또는 MPCP 기능 유닛으로부터 출력된 프레임들 중 어느 하나를 선택하기 위한 신호 선택 유닛; 신호 선택 유닛으로부터 수신된 프레임들을 제1 속도를 갖는 MAC 프레임들 및 제2 속도를 갖는 MAC 프레임들로 변환 및 분기하도록 구성된 분기 기능 유닛; 제1 속도를 갖는 프레임들을 수신하고, 광 모듈에 제공될 전기 신호들을 제1 클럭 속도로 송신하도록 구성된 제1 송신 기능 유닛; 제2 속도를 갖는 프레임들을 수신하고, 광모듈에 제공될 전기 신호들을 제2 클럭 속도로 송신하도록 구성된 제2 송신 기능 유닛을 포함한다. 수신 기능 유닛의 출력 처리, 제1 송신 기능 유닛의 입력 처리, 제2 송신 기능 유닛의 입력 처리, 신호 선택 유닛의 처리, MPCP 기능 유닛의 처리, 및 분기 기능 유닛의 처리는 제2 유형의 클럭 신호들을 이용하여 수행된다.
본 발명은 클럭 에러들이 제거되는 통신 장치 및 통신 방법을 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따라 함께 통합된 1GE-PON 및 10GE-PON 시스템들을 갖는 시스템 내의 OLT의 일부분으로서 송신 처리 유닛을 도시한다. 도 4의 송신 처리 유닛(50-1)은 도 3에 도시된 것과는 구성이 상이하므로, 참조부호 50-1-2로 표기된다. 송신 처리 유닛(50-1-2)은 수신 기능 유닛(101), 신호 선택 유닛(103), MPCP 기능 유닛(102), 분기 기능 유닛(104), 1G 송신 기능 유닛(106), 및 10G 송신 기능 유닛(105)을 포함한다.
도 2를 함께 참조해보면, 1G 송신 기능 유닛(106) 및 10G 송신 기능 유닛(105)으로부터 송신된 1G-비트 및 10G-비트 전기 신호들은 각각 대응하는 광모듈들(70 및 71)에 의해 시리얼 신호들로 각각 변환되고, 각각 파장들 λ1 및 λ3을 갖는 광을 강도 변조(intensity modulation)하여 광신호들로 변환된다. 파장들 λ1 및 λ3을 갖는 광신호들은 WDM(wavelength division multiplexing) 요소(78)에 의해 멀티플렉싱되고, WDM 요소(76)를 통과하며, 광신호들은 단일 광섬유로 커플링된다.
다시 도 4를 참조해보면, 수신 기능 유닛(101)은 그 XGMII(Gigabit Media Independent Interface)에서 스테이션 내의 신호 생성 유닛(비도시)으로부터 제공된 MAC 프레임들을 수신한다. 구체적으로, 수신 기능 유닛(101)은 156.25 MHz 클럭 속도로 64-비트 폭의 프레임들을 수신하고, 그 프레임들에 대하여 ONU들을 식별하기 위한 LLID들을 설정하고, 그 후 125 MHz 클럭 속도로 신호 선택 유닛(103)에 EPON 섹션에 대한 128-비트 폭의 이더넷 MAC 프레임들을 출력한다.
신호 선택 유닛(103)은 125 MHz 클럭 속도로 MPCP 기능 유닛(102)에 의해 송신된 MPCP 프레임들 및 수신 기능 유닛(101)에 의해 송신된 MAC 프레임들을 125MHz 클럭 속도로 수신한다. 신호 선택 유닛(103)은 MAC 프레임들 또는 MPCP 프레임들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 프레임들을 125 MHz 클럭 속도로 송신한다. MPCP 프로토콜을 이용하는 MPCP 프레임들은 MAC 프레임들보다 더 높은 우선순위 레벨을 갖는다. 따라서, MPCP 프레임들이 출력될 때는 컨텐츠를 포함하는 MAC 프레임들이 선택되지 않는 반면, MPCP 프레임들이 출력되지 않을 때는 수신 기능 유닛(101)으로부터의 MAC 프레임들이 선택되도록 선택이 이루어진다.
EPON(Ethernet PON)은 하나의 OLT와 복수의 ONU들에 의해 광섬유가 공유되도록 구성된다. 따라서, ONU들을 식별하기 위하여, OLT는 논리적 식별을 위한 논리적 링크 식별자 LLID(logical link ID)를 ONU들의 각각에 할당하고, LLID들에 기초 하여 이더넷 MAC 프레임들의 송신 및 수신을 제어한다. MPCP 기능 유닛(102)은 OLT의 제어하에 ONU를 새로 등록하기 위한 발견 처리, ONU로의 거리를 측정하고 타이밍을 조정하기 위한 범위 타이밍 처리, ONU로부터 OLT로의 통신을 요구하기 위한 리포트 처리, 및 ONU에게 송신 타이밍을 통지하기 위한 게이트 처리에 대한 제어 정보를 포함하는 프레임을 출력한다.
이러한 제어 정보의 수신 및 송신을 위하여 MPCP 프레임들이 이용된다. 신호 선택 유닛의 출력 신호들은 125 MHz 클럭 속도로 송신되며, 분기 기능 유닛(104)에 제공된다. 신호 선택 유닛(103)은 복수의 입력 신호들을 선택하고 단일의 출력 신호를 생성하는 멀티플렉서에 의해 형성된다. 분기 기능 유닛(104)은 125 MHz 클럭 속도로 출력 신호들을 수신한다. 분기 기능 유닛(104)은 수신된 프레임들을, 리스트들(비도시)에 기초하여, 1G 송신 기능 유닛(106)에 대한 프레임들 및 10G 송신 기능 유닛(105)에 대한 프레임들로 소팅한다. 분기 기능 유닛(104)은 LLID들이 1-Gbps 서비스를 받는 ONU들의 LLID들 및 10-Gbps 서비스를 받는 ONU들의 LLID들로 분류되는 리스트들을 포함한다.
분기 기능 유닛(104)에 의해 소팅된 프레임들은 1G 송신 기능 유닛(108) 및 10G 송신 기능 유닛(105)으로, 양자 모두 125 MHz 클럭 속도로, 송신된다. 1G 송신 기능 유닛(106)은 125 MHz 클럭 속도로 분기 기능 유닛(104)으로부터 프레임들을 수신하고, 동일한 클럭 속도로 프레임들을 송신한다. 출력 프레임들은 광모듈(70)에 제공된다. 광모듈(70)에서, 프레임들은 파장 λ1을 갖는 광을 변조시키는 1 Gbps 시리얼 신호들로 변환되며, 1 Gbps 신호들이 송신된다. 한편, 10G 송신 기능 유닛(105)은 125 MHz 클럭 속도로 프레임들을 수신하고 156.25 MHz 클럭 속도로 프레임들을 출력한다. 이 출력 프레임들은 광모듈(71)에 의해 10 Gbps 시리얼 신호들로 변환되고, 이 신호들은 파장 λ3을 갖는 광을 변조하며, 변조된 광은 ONU들로 송신된다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 OLT는 XGMII(Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스로부터 제공된 신호들을 156.25 MHz 클럭 속도로 수신하고, 이 신호들을, 125 MHz 클럭 속도로 패러렐 신호 처리하여, 1 Gbps 서비스를 받는 ONU들 및 10 Gbps 서비스를 받는 ONU들에 분기 및 분배시키는 처리를 수행한다. 즉, 수신 기능 유닛의 송신과 송신 기능 유닛의 수신 사이에 위치된 특정 회로들에 대하여 단일 클럭 오실레이터와 동기화된 동일한 주파수(125 MHz)의 클럭들이 이용된다. 결과적으로, 이 특정 회로들에는 클럭 에러들이 발생하지 않을 것이므로, 클럭 에러들을 흡수하기 위한 회로가 불필요하다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 회로 구성의 복잡성이 회피될 수 있다.
특정 회로들은 특정 신호들(MAC 프레임들)을 수신 및 송신하기 위한 수신 기능 유닛, ONU들을 식별하고 MPCP 프레임들을 출력하기 위한 LLID들을 할당하기 위한 MPCP 기능 유닛, 수신 기능 유닛 및 MPCP 기능 유닛으로부터의 출력 신호들을 단일의 출력 신호로 변환하기 위한 신호 선택 유닛, 특정 신호들을 분기하기 위한 분기 기능 유닛, 및 특정 신호들을 송신하기 위한 제1 및 제2 송신 기능 유닛들을 포함한다.
제1 유형의 클럭 신호들은 수신 기능 유닛 및 제1 송신 기능 유닛의 수신에 의해 이용되는 한편, 제2 유형의 클럭 신호들은 수신 기능 유닛, MPCP 기능 유닛, 신호 선택 유닛, 및 제2 송신 기능 유닛의 송신에 의해 이용된다.
전술된 바와 같이, 특정 회로들은 상이한 주파수들을 갖는 복수의 오실레이터들을 사용하는 대신에 단일의 주파수를 갖는 단일의 공통 오실레이터를 이용하여 구성되며, 이에 의해 회로 구성이 복잡해지지 않으면서 클럭 에러들이 제거될 수 있다.
본 발명은 전술된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 둘 이상의 유형의 클럭 신호들이 함께 사용되는 PON 시스템들 이외의 다른 장치들에 적용가능할 수 있는 것이 이해되어야 한다.
둘 이상의 유형의 클럭 신호들이 함께 이용되는 이러한 장치들의 일 예는 송신 라인에 배치된 MUX/DMUX 장치이다(예를 들어 10G×1로부터 1.25G×10으로 변환하기 위한 장치).
여기에서, 본 발명과 특허 문헌 2 간의 차이점들에 대하여 설명될 것이다.
특허 문헌 2는 상이한 데이터 통신 속도들을 갖는 채널들로부터의 데이터가 TDM(Time Division Multiplexing)에 의해 다른 통신 속도를 갖는 데이터로 변환되어 송신된다. 또한, 특허 문헌 2에서, 데이터 처리는 MAC(Media Access Control) 프레임 기초가 아닌 비트 기초로 수행된다.
본 발명의 예시적인 실시예에서는, 수신 기능 유닛(101)으로부터 송신 기능 유닛들(105 및 106)까지의 회로들의 속도를 변화시키지 않으면서 신호들이 처리된다. 또한, 본 발명은 MAC 프레임 기초로 처리가 수행된다는 점에서 특허 문헌 2와 는 상이하다. 또한, 본 발명에 따르면, 상이한 송신 속도들을 가지며 통상적으로는 따로 처리가 수행될 필요가 있는 기능 유닛들(예를 들어, MPCP 처리 기능 유닛들을 포함함)에 대하여 동일한 클럭 속도가 이용된다. 따라서, 본 발명은 관련된 기능 유닛들의 구성이 간략화될 수 있는 점에서 특허 문헌 2와는 상이한 것이다. 또한, 인용 문헌 2에서는, 상이한 비트 레이트들을 갖는 데이터가 멀티플렉싱되는 프레임들이 단일의 광파장에 의해 운반되지만, 본 발명의 실시예에서는, 상이한 비트 레이트들을 갖는 MAC 프레임들은 각각 상이한 광파장들에 의해 운반된다.
본 발명의 각종 실시예들 및 장점들이 위에서 설명되었지만, 상기 설명은 단지 예로서 제시된 것이다. 따라서, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 합리적인 변경들이 이루어질 수 있으므로, 본 발명은 상기 설명에 한정되어서는 안된다.
도 1은 종래의 PON 시스템을 도시하는 블럭도.
도 2는 본 발명이 적용되고 상이한 두 개의 유형의 시스템들이 함께 통합되는 PON 시스템을 도시하는 블럭도.
도 3은 관련 기술에 따른 OLT의 송신 처리 유닛의 일부분을 도시하는 블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT의 송신 처리 유닛의 일부분을 도시하는 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
70, 71: 광모듈, 76: WDM(wavelength division multiplexing) 요소,
101: 수신 기능 유닛, 102: MPCP 기능 유닛,
103: 신호 선택 유닛, 104: 분기 기능 유닛,
105: 10G 송신 기능 유닛 106: 1G 송신 기능 유닛

Claims (8)

  1. 둘 이상의 유형의 클럭 신호들을 함께 이용하는 통신 장치로서,
    동일한 주파수를 갖는 클럭 신호들이 복수의 특정 연속 회로들(specific consecutive circuits)에 대하여 이용되는 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 특정 연속 회로들은,
    특정 신호들을 수신 및 송신하도록 구성된 수신 기능 유닛;
    ONU들(optical network units)을 식별하기 위한 LLID들을 할당하고 MPCP 프레임들을 출력하도록 구성된 MPCP 기능 유닛;
    상기 수신 기능 유닛으로부터의 출력 신호 및 상기 MPCP 기능 유닛으로부터의 출력 신호를 단일 출력 신호로 변환하도록 구성된 신호 선택 유닛;
    상기 특정 신호들을 분기하도록 구성된 분기(branch) 기능 유닛; 및
    상기 특정 신호들을 송신하도록 구성된 제1 및 제2 송신 기능 유닛
    을 포함하는 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서, 제1 유형의 클럭 신호들은 상기 수신 기능 유닛 및 상기 제1 송신 기능 유닛의 수신에 의해 이용되고, 제2 유형의 클럭 신호들은 상기 수신 기능 유닛, 상기 MPCP 기능 유닛, 상기 신호 선택 유닛, 및 상기 제2 송신 기능 유닛의 송신에 의해 이용되는 통신 장치.
  4. 둘 이상의 유형의 클럭 신호들을 함께 이용하는 통신 장치에 대한 통신 방법으로서,
    상기 통신 장치 내의 복수의 특정 연속 회로들은 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호들에 의해 기동되는(activated) 통신 방법
  5. 제4항에 있어서, 상기 특정 회로들은,
    특정 신호들을 수신 및 송신하도록 구성된 수신 기능 유닛;
    ONU들을 식별하기 위한 LLID들을 할당한 후 MPCP 프레임들을 출력하도록 구성된 MPCP 기능 유닛;
    상기 수신 기능 유닛으로부터의 출력 신호 및 상기 MPCP 기능 유닛으로부터의 출력 신호를 단일 출력 신호로 변환하도록 구성된 신호 선택 유닛;
    상기 특정 신호들을 분기하도록 구성된 분기(branch) 기능 유닛; 및
    상기 특정 신호들을 송신하도록 구성된 제1 및 제2 송신 기능 유닛
    을 포함하는 통신 방법.
  6. 제5항에 있어서, 제1 유형의 클럭 신호들은 상기 수신 기능 유닛 및 상기 제1 송신 기능 유닛의 수신에 의해 이용되고, 제2 유형의 클럭 신호들은 상기 수신 기능 유닛, 상기 MPCP 기능 유닛, 상기 신호 선택 유닛, 및 상기 제2 송신 기능 유닛의 송신에 의해 이용되는 통신 방법.
  7. 상이한 속도들을 갖는 복수의 이더넷 PON 시스템들이 함께 통합되어 있는 PON 시스템의 마스터 스테이션에 설치된 광라인 터미널의 송신 처리 유닛으로서,
    제1 클럭 속도로 MAC 프레임들을 수신하고, 광네트워크 유닛들을 식별하기 위한 식별자들을 설정한 후 제2 클럭 속도로 상기 MAC 프레임들을 출력하도록 구성된 수신 기능 유닛;
    상기 광네트워크 유닛들을 식별하기 위한 식별자들을 설정한 후 MPCP(multi-point control protocol)에 대하여 요구된 프레임들을 생성하도록 구성된 MPCP 기능 유닛;
    상기 수신 기능 유닛으로부터 출력된 프레임들 또는 상기 MPCP 기능 유닛으로부터 출력된 프레임들 중 어느 하나를 선택하도록 구성된 신호 선택 유닛;
    상기 신호 선택 유닛으로부터 수신된 프레임들을 제1 속도를 갖는 MAC 프레임들 및 제2 속도를 갖는 MAC 프레임들로 분기하도록 구성된 분기 기능 유닛;
    상기 제1 속도를 갖는 프레임들을 수신하고, 광모듈에 제공될 전기 신호들을 제1 클럭 속도로 송신하도록 구성된 제1 송신 기능 유닛; 및
    상기 제2 속도를 갖는 프레임들을 수신하고, 광모듈에 제공될 전기 신호들을 제2 클럭 속도로 송신하도록 구성된 제2 송신 기능 유닛
    을 포함하며,
    상기 수신 기능 유닛의 출력 처리, 상기 제1 송신 기능 유닛의 입력 처리, 상기 제2 송신 기능 유닛의 입력 처리, 상기 신호 선택 유닛의 처리, 상기 MPCP 기 능 유닛의 처리, 및 상기 분기 기능 유닛의 처리는 제2 유형의 클럭 신호들을 이용하여 수행되는 송신 처리 유닛.
  8. 상이한 속도들을 갖는 복수의 이더넷 PON 시스템들을 포함하며, 복수의 광 네트워크 유닛들과 마스터 스테이션에 설치된 광라인 터미널 간의 통신을 수행하기 위한 PON 시스템으로서,
    상기 광라인 터미널은 통신 처리 유닛을 포함하고,
    상기 통신 처리 유닛은,
    제1 클럭 속도로 MAC 프레임들을 수신하고 상기 광네트워크 유닛들을 식별하기 위한 식별자들을 설정한 후 제2 클럭 속도로 상기 MAC 프레임들을 출력하도록 구성된 수신 기능 유닛;
    MPCP(multi-point control protocol)에 대하여 요구된 프레임들을 생성하도록 구성된 MPCP 기능 유닛;
    상기 수신 기능 유닛으로부터 출력된 프레임들 또는 상기 MPCP 기능 유닛으로부터 출력된 프레임들 중 어느 하나를 선택하도록 구성된 신호 선택 유닛;
    상기 신호 선택 유닛으로부터 수신된 프레임들을 제1 속도를 갖는 MAC 프레임들 및 제2 속도를 갖는 MAC 프레임들로 분기하도록 구성된 분기 기능 유닛;
    상기 제1 속도를 갖는 프레임들을 수신하고, 광모듈에 제공될 전기 신호들을 제1 클럭 속도로 송신하도록 구성된 제1 송신 기능 유닛; 및
    상기 제2 속도를 갖는 프레임들을 수신하고, 광모듈에 제공될 전기 신호들을 제2 클럭 속도로 송신하도록 구성된 제2 송신 기능 유닛
    을 포함하며,
    상기 수신 기능 유닛의 출력 처리, 상기 제1 송신 기능 유닛의 입력 처리, 상기 제2 송신 기능 유닛의 입력 처리, 상기 신호 선택 유닛의 처리, 상기 MPCP 기능 유닛의 처리, 및 상기 분기 기능 유닛의 처리는 제2 유형의 클럭 신호들을 이용하여 수행되는 PON 시스템.
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